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Universidade Federal do Paraná

Setor de Ciências Exatas Departamento de Química

CQ 122 - Química Analítica Instrumental II

Cursos de Bacharelado e Licenciatura em Química

Manual de instruções e roteiros delaboratório

Prof. Claudio Antonio Tonegutti

CuritibaJulho, 2017.

Orientações gerais para as práticas realizadas no laboratório

Segurança no laboratório

Nas aulas práticas os estudantes deverão utilizar avental (jaleco) de algodão de manga comprida e óculos de segurança;

Estudantes trajando calções, shorts, saias curtas ou sandálias não poderão participar das aulas práticas;

Estudantes com cabelos compridos deverão prender os cabelos, de modo a prevenir acidentes;

Não é permitido comer, beber ou fumar no laboratório;

Identificar a localização do chuveiro de emergência e lava-olhos no laboratório;

Qualquer dúvida, pergunte ao professor ou ao técnico de laboratório.

Vidrarias utilizadas no laboratório Após cada prática, as vidrarias utilizadas deverão ser lavadas com

detergente e enxaguadas em água corrente, várias vezes (garantindo aremoção de todo o detergente);

As marcações feitas com caneta hidrográfica (ou similar) nas vidrariasdevem ser removidas com álcool etílico, disponível no laboratório.

Descarte dos resíduos provenientes dos experimentos No laboratório, estão disponíveis frascos para o descarte dos resíduos

provenientes dos experimentos; Não descartar os resíduos dos experimentos nas pias, a menos que o

professor indique que isso possa ser feito, em situações específicas; No caso de quebra de algum material de vidro, também está disponível

no laboratório um recipiente para fazer o respectivo descarte.

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UFPR / DQUI – CQ122 – Química Analítica Instrumental II

1. Calibração (aproximada) de material volumétrico utilizado nopreparo de amostras e padrões na análise instrumental.

1.1. Introdução

O material volumétrico (vidraria) usualmente utilizado em um laboratório dequímica analítica é classificado em dois grupos:

a) Os calibrados para conter um determinado volume (em inglês, tocontain, e, portanto, com a sigla TC gravada no vidro);

b) Os calibrados para transferir um determinado volume (em inglês,to deliver, e, portanto, com a sigla TD gravada no vidro).

Na calibração, a vidraria volumétrica TD tem os seus volumes corrigidosem relação ao filme líquido que fica retido na parede interna, determinando-se ovolume efetivamente escoado. Exemplos de vidraria TD são as pipetas volumétricas eas buretas. É importante registrar que em química analítica não se utilizam pipetasgraduadas (devido ao maior erro, em geral, verificado em relação às pipetasvolumétricas).

Quanto à vidraria TC, em química analítica o exemplo mais comum é o dosbalões volumétricos, cujos volumes de utilização mais rotineira são de 25,0 mL, 50 mLe 100 mL.

Este experimento pretende fazer uma aferição aproximada da vidraria TC.Métodos de calibração mais exatos são mais complexos, sendo um exemplo oestabelecido pelo Inmetro para a acreditação de laboratórios na área de volume(DOQ-CGCRE-027 revisão 01 – fevereiro de 2011).

Para efeito desta aferição, a temperatura de referência será a de 20 oC.

1.2 Objetivo.

A aferição de balões de 25,0 mL utilizados na preparação de amostras ede padrões utilizados na análise instrumental para conhecer os erros associados àutilização desse tipo de vidraria, no dia a dia do laboratório.

1.3 Parte Experimental.

1.3.1 Equipamentos, materiais e reagentes.

Balança analítica;Termômetro de vidro;Balão volumétrico de 25,0 mL;Água destilada;Acetona, PA.

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1.3.2 Procedimento

Inicialmente, lavar um balão de 25,0 mL com detergente e água. Passarágua corrente suficiente para remover todo o detergente.

Em seguida, enxaguar o balão com acetona PA para retirar toda a água.Colocar o balão na bancada para evaporar a acetona..

Pesar o balão vazio na balança analítica.Em seguida, preencher o balão com água destilada até a marca e

pesar. Esvaziar o balão, preencher novamente com água destilada e pesar.Repetir a operação mais uma vez. Caso, como resultado de cada uma

dessas operações, tenha ficado água na parte externa do balão, retire a mesma compapel toalha antes de proceder a pesagem.

Determinar a temperatura da água destilada utilizada no experimento.

1.3.3. Análise dos resultados

Partindo-se da massa de água aparente (massa do balão com águadestilada – massa do balão vazio), calcula-se o volume corrigido para a temperaturade referência de 20 oC pela equação 1 abaixo.

V20 = (mA/ρA) [1 – γ (TA – T20) ] eq.1Onde:V20 = volume (mL) de água corrigido para 20 oC;mA = massa de água contida no balão volumétrico;ρA = densidade (g/mL) da água a tA oC (consultar tabela);γ = coeficiente de expansão térmica do material do balão: (vidro borosilicato = 1,0 x 10-5 oC-1);TA = temperatura (oC) da água usada no experimento;T20 = temperatura de 20 oC;

Determinar o volume médio e a estimativa do desvio padrão para osresultados obtidos. Comentar os resultados do experimento.

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ANEXO A – TABELA DE DENSIDADE DA ÁGUA COM A TEMPERATURA

Temperatura (oC) Densidade (g/mL)

15 0,9991

16 0,9989

17 0,9988

18 0,9986

19 0,9984

20 0,9982

21 0,9980

22 0,9978

23 0,9975

24 0,9973

25 0,9970

26 0,9968

27 0,9965

28 0,9962

Pressão = 1,0 atm.

Fonte: Handbook of Chemistry and Physics. 64. ed. CRC Press, 1984.

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Lei de Beer-Bourguer-Lambert

2.1 Introdução

A lei fundamental da espectrofotometria é a Lei de Beer-Bourguer-Lambert, comumente chamada de Lei de Beer. Esta lei relaciona a absorbância (A)com a concentração (c) da espécie absorvente, de acordo com a expressão:

A = a . b . c

Onde: a= absortividade, b= comprimento do percurso óptico (cm), c=concentração daespécie absorvente.

Quando a concentração da espécie absorvente for dada em mol L-1, o

coeficiente de absortividade (a) é denominado de absortividade molar (), parâmetroque é característico da espécie absorvente em certo solvente e em um comprimentode onda particular, independentemente da concentração e do comprimento dopercurso óptico.

O comportamento de um sistema absorvente com relação à Lei de Beer podeser verificado mediante a representação da absorbância em função da concentraçãopara um valor fixo de percurso óptico. A obediência do sistema à Lei de Beer édenotada por uma linha reta que passa pela origem, sendo que relações não linearesentre absorbância e concentração denotam um desvio na Lei de Beer.

2.2 Objetivo.

Verificação da relação existente entre absorbância e concentração,demonstrando a validez da Lei de Beer.



Espectrofotômetro UV/Vis;Cubetas de vidro para medidas em espectrofotômetro UV/Vis;Balões volumétricos de 100,0 mL;Pipetas volumétricas (vários volumes);Sulfato de cobre (II) pentaidratado (cristalizado);Solução de hidróxido de amônio 2,0 mol L-1;

2.3.2 Preparação de solução padrão de sulfato de cobre

Dissolver em torno de 0,4 g (± 0,001) de CuSO4.5H2O em águadestilada e diluir até a marca do balão de 100 mL.

2.3.3 Preparação da curva analítica

Tomar uma alíquota de 5,0 mL do padrão de sulfato de cobre e colocarem balão volumétrico de 100 mL.

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Depois de diluir com um pouco de água (10 mL), adicionar (gota a gota)solução de hidróxido de amônio (NH4OH) 2,0 mol L-1, até o aparecimento de turbidezpermanente (precipitação de Cu(OH)2).

Adicionar um excesso de 5 mL de NH4OH 2,0 mol L-1 e diluir com águadestilada até a marca do balão. É formado o complexo Cu(NH3)4

2+.

Repita o procedimento com volumes de 10,0, 15,0, 20,0 e 25,0 mL desolução padrão de sulfato de cobre (calcule a concentração de sulfato de cobre emcada solução preparada, em mol L-1).

2.3.4 Realização das medidas no espectrofotômetro

Para o complexo Cu(NH3)42+ o λ máximo está em torno de 610 nm,

então esse é o λ que deve ser selecionado no equipamento.Em seguida, ajustar o 100% T usando a cubeta de vidro contendo água

destilada.Depois, ajustar o zero % de T usando a cubeta negra.Em seguida, determinar a porcentagem de transmitância (%T) de cada

uma das soluções preparadas para a curva de calibração, usando uma cubeta de 1,0cm.

Calcular a absorbância para cada uma das soluções, completando atabela de dados.

Elaborar um gráfico da curva analítica e determinar a equação da reta,com o R2.

Calcular a absortividade molar a partir da curva analítica.

2.3.5 Análise de amostra problema (curva analítica)

Tomar uma alíquota de 5,0 mL da amostra e colocar em balãovolumétrico de 100 mL.

Depois de diluir com um pouco de água (10 mL), adicionar (gota a gota)solução de hidróxido de amônio (NH4OH) 2,0 mol L-1, até o aparecimento de turbidezpermanente (precipitação de Cu(OH)2).

Adicionar um excesso de 5 mL de NH4OH 2,0 mol L-1 e diluir com águadestilada até a marca do balão

Meça a porcentagem de transmitância (%T) da amostra e determine aconcentração de Cu2+ por interpolação na curva analítica previamente elaborada.

2.3.6 Resultados

Completar o quadro abaixo com os resultados do experimento, para umacubeta de vidro de 1,0 cm;

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Volume de solução-padrão (mL)

[Cu2+] mol L-1 %T T Absorbância

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

Amostra

Construir a curva analítica mediante elaboração do gráfico absorbância versusconcentração para os resultados obtidos.

Calcular a absortividade molar a partir da curva analítica;

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3. Método da adição padrão

3.1 Introdução

Ver item 2.1

3.2 Objetivo

Realizar uma análise química por espectrofotometria utilizando o método da adição padrão.



Espectrofotômetro UV/Vis;Cubetas de vidro para medidas em espectrofotômetro UV/Vis;Balões volumétricos de 100,0 mL;Pipetas volumétricas (vários volumes);Sulfato de cobre (II) pentaidratado (cristalizado);Solução de hidróxido de amônio 2,0 mol L-1;

3.3.2 Preparação de solução padrão de sulfato de cobre

Dissolver em torno de 0,4 g (± 0,001) de CuSO4.5H2O em água destilada e diluir até a marca do balão de 100 mL.

3.3.3 Realização das medidas no espectrofotômetro

Para o complexo Cu(NH3)42+ o λ máximo está em torno de 610 nm,

então esse é o λ que deve ser selecionado no equipamento.Em seguida, ajustar o 100% T usando a cubeta de vidro contendo água destilada.Depois, ajustar o zero % de T usando a cubeta negra.Em seguida, determinar a porcentagem de transmitância (%T) de cada uma das soluções preparadas para a curva de calibração, usando uma cubeta de 1,0 cm.Calcular a absorbância para cada uma das soluções, completando a tabela de dados.

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3.3.4 Análise da amostra problema (adição padrão).

Em balões volumétricos de 100 mL adicione as quantidades de reagentes indicados no quadro abaixo.

Balão 1 2 3 4 5

Amostra original (mL) 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0

Padrão de sulfato decobre (mL)

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0

Para cada balão, diluir com um pouco de água (10 mL), adicionar (gota a gota) solução de hidróxido de amônio (NH4OH) 2,0 mol L-1, até o aparecimento de turbidez permanente (precipitação de Cu(OH)2).

Em seguida, adicionar um excesso de 5 mL de NH4OH 2,0 mol L-1 e diluir com água destilada até a marca do balão. É formado o complexo Cu(NH3)4

2+.

Meça a porcentagem de transmitância (%T) de cada amostra e determine a concentração de Cu2+ na amostra problema utilizando o procedimento gráfico da adição de padrão.

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4. Determinação espectrofotométrica de ferro em comprimidos de vitamina comercial.

4.1 Introdução

Muitos metais possuem grande importância nos sistemas biológicos, que é o caso do ferro. O ferro é um nutriente essencial para a vida e atua principalmente na síntese (fabricação) das células vermelhas do sangue e no transporte do oxigênio para todas as células do corpo. A ausência de ferro podecausar várias doenças ou até mesmo a morteA presença de ferro em vitaminas é bastante comum e ocorre na forma solúvel,como ferro (II).Há vários métodos disponíveis para análise de ferro e neste experimento vamos utilizar o método da orto-fenantrolina (1,10 – fenantrolina) que é um composto orgânico heterocíclico, usado como um agente quelante para íons metálicos.

4.2 Materiais e reagentesBalões volumétricos de 25, 100, 250, 500 e 1.000 mL;Béqueres 100 mL, 250 mL e 500 mL;Pipetas volumétricas (coleção com vários volumes);Hidroquinona;1,10 – fenantrolina;Sulfato de amônio e ferro (II) hexaidratado PA;Ácido acético glacial PA;Acetato de sódio PA;Ácido clorídrico PA;Ácido sulfúrico PA.

4.3 Preparação de soluções

4.3.1 Solução padrão de Fe2+:

Utilizando sulfato de amônio e ferro (II) hexaidratado PA.

Fe (NH4)2(SO4)2.6H2O

M = 392,14 g mol-1

Dissolver 0,0702 g do sal em 50 mL de água destilada em um béquer, adicionarcuidadosamente 2,0 mL de ácido sulfúrico concentrado, agitar e transferir para um balão volumétrico de 100 mL completando o volume até a marca com água destilada.

Em seguida, transferir 10,0 mL dessa solução para um balão de 100 mL completando com água destilada até a marca.

Esta é a solução padrão de Fe2+.

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4.3.2 Hidroquinona

C2H6O2

M = 110,11 g mol-1

Preparar uma solução 10 g L-1 em água

4.3.3 1,10 – Fenantrolina (orto-fenantrolina)C12H8N2 M = 180,3 g mol-1

Dissolver 1,50 g de 1, 10 – fenantrolina em 60 mL de etanol, transferir para um balão de 500 mL e completar até a marca com água destilada.

4.3.4 Solução de acetato de amônia – ácido acético (Tampão)

CH3COONH4 M = 77,08 g mol-1

CH3COOH M = 60,04 g mol-1

Dissolver 100,0 g de acetato de amônio em cerca de 600 mL de água destilada em um balão volumétrico de 1,0 L, adicionar 200 mL de ácido acético glacial PA, e completar até a marca com água destilada.

4.3.5 Solução de ácido clorídrico 6,0 mol L-1

HCL M = 36,46 g mol-1

Utilizando um béquer de 500 mL, coloque entre 100 e 110 mL de água destilada. Em seguida, adicione em etapas de 25 mL, de forma lenta e com agitação, HCl concentrado até completar 125 mL. Deixe a solução esfriar e depois transfira com cuidado para um balão de 250 mL, completando até a marca com água destilada.

4.4 Construção da curva de calibração

Deverão ser preparadas 6 soluções com a seguinte composição considerandoa utilização de balões de 25,0 mL e cubeta de 1,0 cm de caminho óptico.

Nº Volume dasolução padrão

Fe2+ (mL)

Volume dasolução de

hidroquinona(mL)

Volume dasolução de 1,10– fenantrolina

(mL)

Volume dotampão

acetato/ácidoacético (mL)

1 0,0 2,0 5,0 10,0

2 1,0 2,0 5,0 10,0

3 2,0 2,0 5,0 10,0

4 4,0 2,0 5,0 10,0

5 6,0 2,0 5,0 10,0

6 8,0 2,0 5,0 Até a marca

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Para cada uma das soluções adicione nos balões volumétricos as quantidades indicadas, completando até a marca com água destilada (exceto a de nº 6 que se completa com o tampão). Feche os balões, agite e deixe na bancada por 15 minutos.Passado o tempo indicado, proceda com as medidas no espectrofotômetro. Utilizaremos cubetas de vidro de 1,0 cm de caminho óptico.Para isso, fixe o comprimento de onda para as medidas em 510 nm e ajuste o 0% de transmitância com a cubeta negra.Não ajuste ainda o 100% da transmitância. Ao invés disso, faça 06 medidas da transmitância do branco, que é a solução nº 1 (anotando cada uma delas para uso futuro).Feito isso, agora ajuste o 100 % de transmitância com a solução nº 1 (o branco). Em seguida, faça as medidas das soluções na ordem de 2 a 6, realizando para cada solução a medida em triplicata. Ao passar da medição de uma solução para a outra, lavar a cubeta com a próxima solução. Por exemplo, se você está medindo a solução nº 2 e vai passar a medir a de nº 3, então a cubeta deve ser lavada com um pouco da solução de nº 3.Organize os dados numa tabela.

4.5 Preparo da amostra

Estamos considerando aqui uma amostra constituída de uma cápsula ou pastilha de medicamento contendo cerca de 40 mg de Fe (informação do fabricante). Para outras quantidades iniciais o procedimento deve ser adaptado, notando que a amostra deve ser preparada de tal forma que a concentração final de Fe que vai ser analisada na amostra esteja na faixa de concentração de Fe da curva de calibração preparada com a solução padrão de Fe (que neste experimento está aproximadamente entre 0,4 μg mL-1 e 4,0 μg mL-1).Inicialmente, pesar o comprimido na balança analítica (anotar a massa).Em seguida, colocar o tablete da amostra, que foi pesada, num béquer de 100 mL. Adicionar 25 mL de ácido clorídrico 6,0 mol L-1 e aquecer cuidadosamente por 15 minutos numa placa de aquecimento com agitação. Transferir quantitativamente a solução para um balão volumétrico de 100 mL e completar para a marca com água destilada.Com uma pipeta volumétrica transferir 10,0 mL dessa solução para outro balão de 100 mL e completar até a marca com água destilada (1ª diluição). A seguir, com uma pipeta volumétrica, transferir 10,0 mL para outro balão de 100 mL e completar até a marca com água destilada (2ª diluição). Esta é a solução da amostra que vai ser utilizada no experimento.

4.6 Análise da amostra utilizando o método da curva de calibração.

Em um balão de 25,0 mL, transferir 10,0 mL da solução de amostra. Em seguida adicionar 2,0 mL da solução de cloridrato de hidroxilamina, 5,0 mL da

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solução de 1,10-fenantrolina e completar até a marca com a solução de tampãoácido acético / acetato. Feche o balão, agite e deixe na bancada por 15 minutos.Após esse tempo, faça as medidas em triplicata no espectrofotômetro conformefoi feito no item 4.4.Anote todos os resultados.

4.7 Teste de recuperação.

O teste de recuperação (ou fortificação) consiste na adição de uma quantidade conhecida de analito à amostra para testar se a resposta da amostra corresponde ao esperado a partir da curva de calibração.

As amostras fortificadas são analisadas da mesma forma que as desconhecidas. Devem-se adicionar pequenos volumes de um padrão concentrado para evitar mudança significativa no volume de amostra.

Preparar a amostra fortificada da seguinte forma: em um balão de 25,0 mL, transferir 5,0 mL da solução de amostra. Em seguida, adicionar 5,0 mL da solução padrão de Fe2+, 2,0 mL da solução de hidroxilamina, 5,0 mL da soluçãode 1,10-fenantrolina e completar até a marca com a solução de tampão ácido acético / acetato. Feche o balão, agite e deixe na bancada por 15 minutos. Esta é a solução de amostra fortificada.

Realizar as medidas no espectrofotômetro.

4.8 Discussão dos resultados e conclusões.

Avaliar a especificidade e seletividade do método de análise, medianteliteratura disponível;

Elaborar o gráfico do método da curva de calibração e determinar arespectiva equação da reta;

A partir da equação da reta, calcular as quantidades em miligramas deFe existente na amostra por grama de amostra, confrontando com ovalor indicado pelo fabricante;

Discutir as seguintes figuras de mérito:

a) Sensibilidade: no caso de uma curva analítica linear, é definida como arazão entre a inclinação da reta pelo seu desvio padrão.

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b) Limite de detecção (LD) – ver Skoog cap. 8 D;

c) Estabelecer a faixa dinâmica linear – ver Skoog cap. 8 D;

d) Determinar o limite de quantificação (LQ), que é a menor quantidade doanalito em uma amostra que pode ser determinada com precisão eexatidão aceitáveis sob as condições experimentais estabelecidas. OLQ pode ser estabelecido mediante procedimento experimentalespecífico ou definido como a concentração correspondente à média dobranco mais 10 vezes o seu desvio padrão (ANVISA, 2003);

e) Determinar o resultado do teste de recuperação, definido como:

RA = {[QA(O+S) – QA(O)] / QA(S)} x 100%

Onde:

QA(S) é a quantidade do analito (fortificante) adicionado à amostra;

QA(O+S) é a quantidade do analito obtida na amostra fortificada;

QA(O) é a quantidade do analito obtida na amostra original

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5. Determinação espectrofotométrica simultânea de cromo e manganês

5.1 Objetivo geral

Trabalhar com métodos analíticos instrumentais de calibração e determinação de analitos.

5.2 Objetivo específico

Determinação simultânea de cromo e manganês utilizando a espectrofotome-tria UV/Vis.

5.3 Equipamentos, materiais e reagentes

Espectrofotômetro UV/Vis (varredura e/ou ponto fixo);Balança analítica;Balões volumétricos:1,0 L, 250 mL, 100 mL (três por equipe), 25 mL (quatro por equipe);Bequer de 100 mL;Cubeta de vidro com caminho óptico de 1 cm;Ácido sulfúrico PA, solução 1,0 mol L-1 (cada equipe vai utilizar cerca de 450 mLdesta solução)Permanganato de potássio, PA, cristalino;Dicromato de potássio, PA, cristalino.

5.4 Procedimento Experimental

5.4.1 Utilização da propriedade aditiva da absorbância

Figura 1: espectros no visível dos íons dicromato e permanganato em água

A propriedade aditiva da absorbância implica que para dois solutos (1 e 2) em dois comprimentos de onda diferentes (λn e λm):

A(λm) total = A1(λm) + A2(λm) (eq. 1)A(λn) total = A1(λn) + A2(λn) (eq. 2)

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Os comprimentos de onda para as medidas são escolhidos de forma a coincidircom os máximos na faixa de medidas e minimizar a sobreposição dos espectros.Como:

A = ε l c (eq. 3)

onde ε é o coeficiente de absorção molar do soluto num dado comprimento de onda (L mol-1 cm-1), l é o caminho óptico (comprimento da cubeta em cm) e c é a concentração do soluto (mol L-1). Mantendo o caminho óptico constante (1,0 cm) teremos que:

A(λm) total = ε1(λm) c1 + ε2(λm) c2 (eq. 4)A(λn) total = ε1(λn) c1 + ε2(λn) c2 (eq. 5)

Os valores de ε1(λm), ε1(λn), ε2(λm) e ε2(λn) podem ser determinados experimentalmente a partir das soluções puras dos solutos 1 e 2, cujas concentrações c1 e c2 são conhecidas, onde as absorbâncias totais lidas do espectrofotômetro serão iguais a A1(λm), A1(λn), A2(λm) e A2(λn) respectivamente.Com essas informações, as equações 4 e 5 podem ser resolvidas, simultaneamente, para c1 e c2 em misturas contendo os dois solutos cujas concentraçõesse queiram determinar.

5.4.2 Soluções estoque.

Dicromato de potássio (M = 294,19 g mol-1) 5,0 x 10-3 mol L-1: pesar 0,3677 g dosal e dissolver em água completando a marca em um balão de 250 mL.Permanganato de potássio (M = 158,034 g mol-1) 2,5 x 10-3 mol L-1: pesar 0,09877 g do sal e dissolver em água completando a marca em balão de 250 mL.Ácido sulfúrico (M = 98,08 g mol-1) 1,0 mol L-1: dissolva com cuidado 55 mL do ácido concentrado em água e complete até a marca em um balão de 1,0 L.

5.4.3 Determinação dos coeficientes de absorção molar de Cr2O72- e de MnO4

1-.

A partir das soluções estoque, preparar 100 mL de uma solução de K2Cr2O7 de concentração 5,0 x 10-4 mol L-1 em ácido sulfúrico 1,0 mol L-1 e 100 mL de uma solução 2,5 x 10-4 mol L-1 de KMnO4 em ácido sulfúrico 1,0 mol L-1.Com as soluções preparadas, utilizando balões de 25 mL, prepare outras quatro soluções por diluição. Por exemplo:

Soluçãodiluída

Volume dasoluçãoestoque

(mL)

Volume dasolução de

ácidosulfúrico

C soluçãodiluídamol L-1

Nº 1 20 completar

Nº 2 15 completar

Nº 3 10 completar

Nº 4 5 completar

Em seguida, determine as absorbâncias em 440 nm e em 545 nm do conjunto das soluções (soluções de partida e as outras quatro preparadas por diluição) de K2Cr2O7 e de KMnO4. Utilize a solução de ácido sulfúrico como branco.

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Com as informações obtidas, calcule os coeficientes de absorção molar do dicromato e do permanganato nos dois comprimentos de onda.

5.4.4 Determinação simultânea de Cr2O72- e de MnO4

1- pela propriedade aditiva.

A partir das soluções estoque, preparar 100 mL de uma solução de K2Cr2O7 de concentração 5,0 x 10-4 mol L-1 em ácido sulfúrico 1,0 mol L-1 e 100 mL de uma solução 2,5 x 10-4 mol L-1 de KMnO4 em ácido sulfúrico 1,0 mol L-1.A partir dessas soluções, utilizando balões de 25 mL, preparar quatro misturas das soluções de Cr2O7

2- e de MnO41- . Essas quatro misturas poderiam ser, por

exemplo:

Mistura Volume solução Cr2O72- (mL) Volume solução MnO4

1- (mL)

Nº 1 20 Completar até a marca




Medir as absorbâncias das misturas em 440 nm e em 545 nm. Como branco, utilize a solução de ácido sulfúrico.Com as informações, determinar as concentrações de Cr2O7

2- e de MnO41- utili

zando as equações apresentadas.

5.5 Referência

Jeffery, G.H.; Bassett, J.; Mendham, J.; Denney, R.C. Análise Química Quantitativa – VOGEL. 5ª ed. pg. 574-575. LTC: Rio de Janeiro, 1989.

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6. Determinação simultânea de sódio e potássio em bebidas isotônicas por fotometria de chama

6.1 Introdução

A fotometria de chama é a técnica analítica mais simples baseada na espectrometria de emissão atômica.Ela pode ser utilizada para a determinação quantitativa de metais que possuemenergias de ionização relativamente baixas, como os metais alcalinos e os alcalino-terrosos, pois utiliza uma chama de baixa temperatura (queima de GLPcom ar).A amostra contendo os íons metálicos a serem analisados é inserida no queimador do fotômetro de chama e a energia térmica da chama promove elétrons dos analitos para estados excitados. No retorno desses elétrons dos estados excitados para o estado fundamental há a emissão de energia na forma de radiação eletromagnética, que é característica para cada elemento químico.Diversos conceitos estão envolvidos na fotometria de chama: os princípios da espectrometria óptica e mais especificamente os da espectrometria atômica, preparo de amostras, eliminação de interferentes e tratamento estatístico de dados.

6.2 Objetivos

Familiarização com a espectroscopia de emissão atômica em chama, mediantea técnica mais básica de fotometria de chama, e sua aplicação na análise de amostras reais contendo sódio e potássio.

6.3 Equipamentos, materiais e reagentes

Amostra:

Cada equipe deverá providenciar um produto classificado como bebida isotônica. Bebidas isotônicas são soluções cuja concentração de moléculas e íons é semelhante aos fluidos do corpo humano, e, portanto, podem ser incorporados e transferidos para a corrente sanguínea através do processo osmótico. São usadas principalmente para repor água e sais minerais perdidos pela transpiração ou outras formas de excreção, pois não interferem no equilíbrio hidroeletrolítico do corpo. São exemplos de bebidas isotônicas disponíveis no mercado: Água de coco, Gatorade, SportDrink, Marathon, SportFluid, SportAde.

Reagentes:Cloreto de sódio, sólido, cristalino, P.A.Cloreto de potássio, sólido, cristalino, P.A.

Vidrarias e aparatos manuais:Balões volumétricos de 100 mL e 25 mLBéquer de 100 mL e 250 mLPipetas volumétricas (coleção com vários volumes)Micropipeta de volume variávelEquipamentos:Balança analíticaFotômetro de chama

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6.4 Procedimento Experimental

1. Preparar em um balão de 100 mL uma solução estoque de 100 mgL-1 de Na+ e em outro balão de 100 mL uma solução estoque de 100mg L-1 de K+ .

2. A partir das soluções estoque, preparar por diluição, em balões de25 mL, um conjunto de cinco soluções de Na+ e outras cincosoluções de K+ que estejam na faixa de 10 mg L-1 a 80 mg L-1.

3. A partir das soluções preparadas em (2), obter as curvas decalibração de Na+ e K+ utilizando o fotômetro de chama. Notar queantes da leitura de cada amostra de solução deve-se aspirar águadestilada pelo capilar até zerar o sinal do equipamento.

4. Verificar a concentração de Na+ e K+ declarada pelo fabricante norótulo do isotônico.

5. Preparar uma solução diluída do isotônico para a determinação deNa+ e uma solução diluída para a determinação de K+. Asconcentrações das soluções diluídas do isotônico deverão estar emtorno do meio da curva de calibração (40 mgL-1).

6. Proceda a medida em triplicata das amostras preparadas em (5).

6.5 Resultados

Apresente os gráficos e equações das curvas de calibração, discuta os resultados e compare com os valores declarados pelo fabricante.

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BIBLIOGRAFIA GERAL

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BRASIL. ANVISA. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Guia paraValidação de Métodos Analíticos e Bioanalíticos. Resolução nº 899 de 29de maio de 2003.

BRASIL. Inmetro. Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia:Orientação sobre Validação de Métodos Analíticos. DOQ-CGCRE-008,revisão nº 4, julho de 2011.

Brito, N. M.; De Amarante Júnior, O. P.; Polese, L.; Ribeiro, M. L. Pesticidas:R. Ecotoxicol. e Meio Ambiente. Curitiba, v. 13, jan./dez. 2003.

ELLISON, S. L. R.; WILLIAMS, A. (Eds). Eurachem/CITAC guide:Quantifying Uncertainty in Analytical Measurement, Third edition, (2012)ISBN 978-0-948926-30-3. Disponível em www.eurachem.org .

FORTUNE, W. B.; MELLON, M. G. Determination of Iron with o-Phenanthroline: A Spectrophotometric Study. Industrial and EngineeringChemistry Analytical Edition. pg. 60-64, vol. 10 (1938).

OKOMURA, F.; CAVALHEIRO, E.T.G; NOBREGA, J.A. Experimentos simplesusando fotometria de chama para ensino de espectrometria atômica emcursos de química analítica. Quim. Nova. Vol. 27; n. 5; p. 832-835; 2004.

SKOOG, D. A.; WEST, D. M.; HOLLER, F. J. Fundamentos de QuímicaAnalítica. Tradução da 8a edição norte-americana. São Paulo: ThomsonLearning, 2006.

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http://www.astm.org/

http://www.eurchem.org/

http://www.eurchem.org/

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